JP2012065486A - Inner roller type brushless motor, and manufacturing method of inner rotor type brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば小型ポンプなどに適用可能なインナーロータ型のブラシレスモータ及び該インナーロータ型ブラシレスモータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an inner rotor type brushless motor applicable to, for example, a small pump and a method for manufacturing the inner rotor type brushless motor.
従来、この種の発明には、永久磁石を有するロータと、該ロータの周囲に周方向に間隔を置いて複数のティース部を配設したステータコアと、前記各ティース部に巻き付けられた巻線とを備え、スロット開口部を、前記ステータコアの内周側に配置したものがある(例えば特許文献1参照)。
この従来技術によれば、各ティース部への巻線の巻装をステータコアの内周側から行わなければならない上、スロット開口部が比較的狭いこともあり、巻装作業が困難な上、巻線の占積率を上げるのも困難であった。
Conventionally, in this type of invention, a rotor having a permanent magnet, a stator core having a plurality of teeth portions disposed around the rotor in a circumferential direction, and windings wound around the teeth portions, The slot opening is arranged on the inner peripheral side of the stator core (see, for example, Patent Document 1).
According to this prior art, winding of the winding around each tooth portion has to be performed from the inner peripheral side of the stator core, and the slot opening is relatively narrow, so that the winding operation is difficult. It was also difficult to increase the space factor of the line.
そこで、他の従来技術として、ステータコアの内周側において隣り合うティース部間を接続し、ステータコアの外周側にスロット開口部を設け、この外周側のスロット開口部を用いて巻線を巻装した後に、前記ティース部の周囲に円筒状のヨーク部を嵌合するようにしたものがある(特許文献2参照)。
この従来技術によれば、各ティース部への巻線の巻装をステータコアの外周側から行うようにしているため、その巻装作業が容易な上、スロット開口部を比較的広く確保でき、巻線の占積率を上げるのも容易であった。さらに、スロット開口部をステータコア内周側に設けた前者従来技術の構成と比較し、コギングトルクを低減できるという利点もあった。
Therefore, as another conventional technique, adjacent teeth portions on the inner peripheral side of the stator core are connected, a slot opening portion is provided on the outer peripheral side of the stator core, and a winding is wound using the slot opening portion on the outer peripheral side. Later, there is one in which a cylindrical yoke portion is fitted around the teeth portion (see Patent Document 2).
According to this prior art, winding of the winding around each tooth portion is performed from the outer peripheral side of the stator core, so that the winding work is easy and a relatively wide slot opening can be secured, and the winding is performed. It was easy to increase the space factor of the line. Furthermore, there is an advantage that the cogging torque can be reduced as compared with the former prior art configuration in which the slot opening is provided on the inner peripheral side of the stator core.
しかしながら、後者従来技術によれば、隣り合うティース部と、これらティース部を連結する前記ヨーク部とによって磁路を形成するようにしているため、前記ヨーク部の肉厚をある程度厚くする必要があり、そのことによってモータの外径寸法が大きくなったり重量が増加したりするという問題があった。また、前記ヨーク部に渦電流が発生してモータ効率が低下するという問題もあった。 However, according to the latter prior art, since the magnetic path is formed by the adjacent tooth portions and the yoke portion connecting the teeth portions, it is necessary to increase the thickness of the yoke portion to some extent. As a result, there has been a problem that the outer diameter of the motor is increased and the weight is increased. There is also a problem that eddy current is generated in the yoke portion and motor efficiency is lowered.
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、巻線の巻装作業が容易でコギングトルクを低減できる上、小型軽量化をはかることができ、さらにはモータ効率を向上することができるインナーロータ型ブラシレスモータ及び該インナーロータ型ブラシレスモータの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and the problem is that the winding work is easy and the cogging torque can be reduced, and the size and weight can be reduced. An object of the present invention is to provide an inner rotor type brushless motor capable of improving efficiency and a method of manufacturing the inner rotor type brushless motor.
上記課題を解決するための技術的手段は、永久磁石を有するロータと、該ロータの周囲に周方向に間隔を置いて複数のティース部を配設したステータコアと、前記各ティース部に巻き付けられた巻線とを具備するインナーロータ型ブラシレスモータにおいて、隣り合う前記ティース部間のステータ内周側に、これら両ティース部間を連結する連結部を設けるとともに、両ティース部間のステータ外周側には、両ティース部間のスロット空間とステータ外周の空間とを連通するスロット開口部を設け、前記スロット開口部内に、磁性体からなるとともに前記スロット開口部毎に独立した部材であるスペーサを装着したことを特徴とする。 The technical means for solving the above-described problems are a rotor having a permanent magnet, a stator core having a plurality of teeth portions arranged around the rotor at intervals in the circumferential direction, and wound around each of the tooth portions. In an inner rotor type brushless motor having windings, on the stator inner peripheral side between the adjacent tooth portions, a connecting portion for connecting the two tooth portions is provided, and on the stator outer peripheral side between the tooth portions. A slot opening that communicates the slot space between both teeth and the outer space of the stator is provided, and a spacer that is made of a magnetic material and is independent for each slot opening is mounted in the slot opening. It is characterized by.
また、生産性を良好にするとともに良好な磁路を形成する態様として、前記スペーサは、ステータ内方向へ向かってロータ周方向の間隔が狭くなるように形成される。 Further, as a mode of improving productivity and forming a good magnetic path, the spacer is formed so that the interval in the rotor circumferential direction becomes narrower toward the inner direction of the stator.
また、渦電流の発生を軽減する好ましい態様として、前記スペーサは、パーマロイPB、パーマロイPC、3%ケイ素快削鋼、パーメンジュール、Fe−Al磁性材のうちの何れかからなる。 Moreover, as a preferable aspect for reducing the generation of eddy current, the spacer is made of any of Permalloy PB, Permalloy PC, 3% silicon free-cutting steel, permendur, and Fe-Al magnetic material.
さらに、渦電流の発生を軽減するためには、前記スペーサは、前記ステータコアよりも固有抵抗が高い材料からなる。 Further, in order to reduce the generation of eddy current, the spacer is made of a material having a higher specific resistance than the stator core.
また、強度向上のためには、前記ステータコア及び前記スペーサの外周部を囲むようにハウジングを設ける。 In order to improve the strength, a housing is provided so as to surround the outer periphery of the stator core and the spacer.
また、渦電流の発生を軽減する好ましい態様として、前記スペーサは、複数の板状の磁性体を、相互間を絶縁するとともにロータ軸方向に積層してなる。 Further, as a preferred mode for reducing the generation of eddy current, the spacer is formed by laminating a plurality of plate-like magnetic bodies in the rotor axial direction while insulating each other.
また、強度アップのための好ましい態様として、前記スペーサは、ロータ軸方向へわたる一体の部材とされる。 As a preferred mode for increasing the strength, the spacer is an integral member extending in the rotor axial direction.
また、放熱性を良好にするためには、前記スペーサの外面に、凹凸を設ける。 In addition, in order to improve heat dissipation, unevenness is provided on the outer surface of the spacer.
さらに、生産性の向上、強度アップおよび放熱性の向上等のためには、前記スペーサ外面の凹凸の凹部をロータ周方向へ連続するように形成するとともに、前記ステータコアの外面に、前記スペーサ外面の凹部に連続する凹部を設け、これら双方の凹部を跨ぐように、スペーサ保持部材を装着する。 Furthermore, in order to improve productivity, increase strength, improve heat dissipation, etc., the concave and convex portions on the outer surface of the spacer are formed so as to be continuous in the circumferential direction of the rotor, and the outer surface of the stator core is formed on the outer surface of the stator core. A concave portion continuing to the concave portion is provided, and the spacer holding member is mounted so as to straddle both the concave portions.
さらに、前記インナーロータ型ブラシレスモータの好ましい製造方法としては、前記スペーサは、前記各ティース部に前記巻線を巻き付ける工程よりも後の工程で、前記スロット開口部内に装着される。 Furthermore, as a preferable manufacturing method of the inner rotor type brushless motor, the spacer is mounted in the slot opening in a step subsequent to the step of winding the winding around the teeth portions.
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
隣り合うティース部間のステータ内周側に連結部を設けるとともに、両ティース部間のステータ外周側にスロット開口部を設けた構造であるため、巻線を巻装する作業が容易な上、コギングトルクが比較的小さくなる。
その上、ステータコア外周側のスロット開口部内にスペーサを装着するようにしているため、ステータコアの周囲に設けられるヨーク部やハウジング等を薄肉化及び軽量化したり、これらヨーク部やハウジング等を省いたりすることができ、ひいては当該ブラシレスモータの小型軽量化をはかることができる。
しかも、隣り合う両ティース部と、これら両ティース部間の磁性体のスペーサとによって、磁気抵抗の低い良好な磁路を形成することができ、ひいては、モータ効率を向上することができる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
The connecting part is provided on the inner periphery of the stator between adjacent teeth, and the slot opening is provided on the outer periphery of the stator between both teeth. Torque is relatively small.
In addition, since the spacer is mounted in the slot opening on the outer periphery side of the stator core, the yoke portion and the housing provided around the stator core are made thinner and lighter, or the yoke portion and the housing are omitted. As a result, the brushless motor can be reduced in size and weight.
In addition, a good magnetic path having a low magnetic resistance can be formed by the adjacent teeth portions and the magnetic spacers between the teeth portions, thereby improving the motor efficiency.
以下、本発明に係る第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。
このブラシレスモータ1は、図1に示すように、永久磁石12を有するロータ10と、該ロータ10の周囲に設けられたステータ20とを具備するインナーロータ型ブラシレスモータである。
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the brushless motor 1 is an inner rotor type brushless motor including a
ロータ10は、磁性体からなる円柱状のロータコア11の外周側に永久磁石12(具体的には円筒状マグネット)を固定するとともに、同ロータコア11の中心部を軸部13に固定し、該軸部13を、軸受等(図示せず)を介してステータコア21に対し回転自在に支持している。
The
また、ステータ20は、ロータ10の周囲に周方向に間隔を置いて複数のティース部21aを配設したステータコア21と、ティース部21aに巻き付けられた巻線22と、隣り合うティース部21a,21a間のスロット開口部20aに装着されたスペーサ23と、ステータコア21及びスペーサ23の外周部を囲む筒状のハウジング24とを具備している。
In addition, the
ステータコア21は、図2に示すように、複数の薄板状の磁性体を、相互間を絶縁するとともにロータ軸方向に積層してなり、ロータ周方向へ間隔を置いて配置された複数(図示例によれば6つ)のティース部21aと、各ティース部21aにおけるステータ内周側の端部から周方向の両側へ延設されて隣り合うティース部21aに連結される連結部21b,21bと、各ティース部21aのステータ外周側の端部から周方向の両側へ延設された張出し部21cとを有する。
そして、このステータコア21は、隣り合うティース部21a,21a間を巻線22を収容するためのスロット空間Sとするとともに、隣り合うティース部21a,21a間(詳細には、隣り合う張出し部21c,21c間)に、スロット空間Sとステータ外周の空間とを連通するスロット開口部20aを有する。
As shown in FIG. 2, the
And this
このステータコア21の材質は、周知の薄板状磁性体から選択でき、好ましい態様としては、図8の表に示すケイ素鋼板とされる。前記表には2種類のケイ素鋼板を例示しており、これらは、製造メーカが異なるとともに、飽和磁束密度が若干異なるが、何れも適用可能である。
前記ケイ素鋼板は、ロータ軸方向へ多数積層され、各鋼板間が接着やダボ止め(凹凸による嵌合)等の接合手段によって接合される。
The material of the
A large number of the silicon steel plates are laminated in the rotor axial direction, and the steel plates are joined together by a joining means such as adhesion or doweling (fitting by unevenness).
また、ステータコア21におけるティース部21aは、図1に示す一例によれば、スロット空間S側の両側面を平行に配置した断面柱状に形成される。
Further, according to the example shown in FIG. 1, the
連結部21bは、ティース部21aのステータ内周側の端部から周方向へ延設されるとともに、その延設方向へ向かって徐々に薄肉になるように形成される。
隣り合う連結部21b,21b間の接合箇所には、局部的に薄肉に形成された薄肉部21b1が設けられる。
この薄肉部21b1は、前記接続箇所のステータ内周側部分に凹溝を形成するとともに、対応するステータ外周側部分に凸条を形成し、これら凹溝内面と凸条外面との間の肉厚を、連結部21bにおける他の箇所よりも狭くすることで構成される。
そして、前記構成の連結部21bによれば、コギングトルクを効果的に低減することができる。
The connecting
A thin portion 21b1 that is locally thin is provided at a joint between the adjacent connecting
The thin-walled portion 21b1 forms a concave groove on the inner peripheral portion of the stator at the connection location, and forms a convex strip on the corresponding outer peripheral portion of the stator. Is made narrower than other portions in the connecting
And according to the
また、張出し部21cは、ティース部21aのステータ外周側の端部から周方向へ延設され、図示例によれば、その内面を、ティース部21aの側面に対し略直角な平面に形成するとともに、外面を断面円弧状の曲面に形成している。そして、隣り合う張出し部21c,21cの先端部間が、後述するスペーサ23を装着するためのスロット開口部20aとされる。
スロット開口部20aは、ステータ内方向(換言すれば、ロータ軸心へ向かう方向)へ向かってロータ周方向の間隔が徐々に狭くなるように形成される。
Further, the overhanging
The
そして、前記構成のステータコア21の外面には、電着塗装によって、絶縁皮膜が形成される。この絶縁皮膜は、少なくとも、ステータコア21における軸方向両端の露出面、スロット空間S内に位置する表面に形成されればよいが、本実施の形態では、その皮膜形成作業を簡素化して作業性を向上するために、ステータコア21外周面及びステータコア21内周面を含む全外面に絶縁皮膜を形成する。
なお、ステータコア21の外面に絶縁皮膜を形成する手段は、前記電着塗装に限定されるものでなく、例えば、粉体塗装等の他の塗装手段であってもよい。さらに、前記のような塗装による絶縁皮膜に置換して、ステータコア21の外面にインシュレータを装着した態様とすることも可能である。
And the insulating film is formed in the outer surface of the
The means for forming the insulating film on the outer surface of the
前記構成のティース部21a,連結部21b,張出し部21cにより囲まれる空間(つまり、スロット空間Sの片半部)は、図1に示すように、隣り合うティース部21aへ向かって徐々に断面積を拡大した空間となる。そして、このような形状の空間によれば、巻線22の巻装作業性を向上するとともに、巻き付けられた巻線22の占積率を比較的大きくすることが可能となり、ひいては、モータ効率を向上することができる。
As shown in FIG. 1, the space surrounded by the
また、巻線22は、前記スロット開口部20aに対しステータ外周側から巻線機のフライヤを挿入するようにして、各ティース部21aに巻き付けられる。そして、各ティース部21aに巻線22が巻装された後、各スロット開口部20aには、スペーサ23が装着される。
The winding 22 is wound around each
スペーサ23は、磁性体からなるとともにスロット開口部20a毎に独立した部材である(図1及び図3参照)。すなわち、各スペーサ23は、ステータコア21やハウジング24に対して、別体の部材であって、隣り合う他のスペーサ23に対しても別体の部材である。
そして、このスペーサ23は、スロット開口部20aを塞ぐようにして、ロータ軸方向へわたってスロット開口部20aに嵌合される。
このスペーサ23の内面(ステータ内周側の面)は、図示例によれば、前記連結部21bに略平行な平面状に形成される。また、スペーサ23の外面(ステータ外周側の面)は、張出し部21c外面に対し面一となって連続する断面円弧状の曲面に形成される。
そして、このスペーサ23は、ステータ内方向へ向かってロータ周方向の間隔が狭くなる断面楔状に形成され、スロット開口部20aに装着された際、スロット開口部20a内面との間にほとんど隙間が生じないように嵌合する。
The
The
According to the illustrated example, the inner surface of the spacer 23 (the surface on the inner peripheral side of the stator) is formed in a planar shape substantially parallel to the connecting
The
このスペーサ23の材質は、ステータコア21の材質とは異なるものとされる。
その具体例としては、図8の表に示す5種類の磁性体、すなわち、パーマロイPB、パーマロイPC、3%ケイ素快削鋼、パーメンジュール、Fe−Al磁性材(又はFe−Al磁性鋼板)が挙げられる。なお、Feは鉄、Alはアルミニウムを意味する。また、前記記号(PB,PC)は、JISC2531で定められた記号である。
このスペーサ23は、渦電流の発生を低減する観点より、ステータコア21よりも固有抵抗(電気抵抗)が高い材料であることが好ましい。したがって、前記具体例の中では、特に、パーマロイPB、パーマロイPC、3%ケイ素快削鋼、Fe−Al磁性材のうちの何れかであることが好ましい。
The material of the
Specific examples thereof include five types of magnetic materials shown in the table of FIG. 8, that is, permalloy PB, permalloy PC, 3% silicon free-cutting steel, permendur, and Fe—Al magnetic material (or Fe—Al magnetic steel plate). Is mentioned. Fe means iron, and Al means aluminum. The symbol (PB, PC) is a symbol defined by JISC2531.
The
また、スペーサ23の材質は、良好な磁路Mを形成する観点からは、飽和磁束密度が比較的高い材質(あるいは磁気抵抗が比較的小さい材質)であることが好ましく、特に、ステータコア21と同等又は同等に近い飽和磁束密度を有する材質であることが好ましい。
したがって、この観点からは、前記具体例中、パーマロイPB、3%ケイ素快削鋼、パーメンジュール、Fe−Al磁性材が好ましく、特にはパーメンジュールが好ましい。
The material of the
Therefore, from this viewpoint, in the above specific examples, permalloy PB, 3% silicon free-cutting steel, permendur, and Fe-Al magnetic material are preferable, and permendur is particularly preferable.
さらに、スペーサ23の材質は、渦電流損失を低減し且つ良好な磁路Mを形成するために、固有抵抗がステータコア21よりも高く且つ飽和磁束密度が比較的高い材質であることが好ましく、この観点からは、前記具体例中、パーマロイPB、3%ケイ素快削鋼、Fe−Al磁性材が特に好ましい。
Further, the material of the
このスペーサ23は、図3に示す一例によれば、前記材質からなる板状部材をロータ軸方向に多数配置するとともに相互間を絶縁して積層し、各板状部材間(層間)が接着やダボ止め(凹凸による嵌合)等の接合手段によって接合される。
このように、スペーサ23を積層板から構成した態様では、例えばスペーサ23をロータ軸方向へわたる一体の部材として構成した態様と比較して、該スペーサ23内で発生する渦電流の発生を低減することができる。
According to the example shown in FIG. 3, the
As described above, in the aspect in which the
そして、上記構成のスペーサ23は、各ティース部21aに巻線22を巻き付ける工程よりも後の工程で、スロット開口部20a内に楔状に圧入嵌合される。
なお、必要に応じて、スロット開口部20a内面とスペーサ23との間に接着剤を介在させたり、ステータ20内面とスペーサ23とを凹凸によって嵌合する構造としたりして、強度アップをはかるようにしてもよい。
The
If necessary, an adhesive may be interposed between the inner surface of the
なお、スペーサ23の他例としては、スペーサ23をロータ軸方向へわたる一体の部材(すなわち積層板を用いない一つの塊状の部材)とすることも可能である。この態様によれば、積層体であるステータコア21に一体のスペーサ23が嵌合された構造となるため、ステータコア21を構成する鋼板の間が離間するようなことを防ぐことができる。
ただし、このスペーサ23の他例では、前述したように積層板から構成した態様と比較して渦電流が増加するおそれがあるため、好ましくは、ステータコア21よりも固有抵抗が高い上記材料を用いて構成する。
As another example of the
However, in the other example of this
また、ハウジング24は、ステータコア21及びスペーサ23の外周面に接触するようにして、ステータコア21及びスペーサ23の外周面に環装される略筒状の部材であり(図1参照)、スペーサ23がステータコア21から外れたりずれたりするのを阻むとともに、スペーサ23及びステータコア21を構成する鋼板が離間するのを防いで、ステータ20を強度アップする。
The
このハウジング24は、比較的薄肉な材料とすることが可能であり、その具体的な材質例としては、図8の表に示すように、Al(アルミニウム)、樹脂(天然樹脂及び合成樹脂を含む)、SPCC(JISG3141:一般用冷間圧延鋼板)、SPCE(JISG3141:深絞り用冷間圧延鋼板)が挙げられる。特に、ハウジング24の材質を樹脂材料とした場合には、ハウジング24内の渦電流の発生を防止できる上、軽量化の上でも好ましい。
The
次に、上記構成のブラシレスモータ1について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
先ず、製造段階においては、各ティース部21aに対しステータ外周側から巻線を巻装することができる上、スロット開口部20aのロータ周方向の寸法がステータ内側へ向かって徐々に狭まる形状であるため、巻線機のフライヤをスロット空間S内へ挿入し易く、ひいては、巻線の巻装作業性を向上することができる。
また、スロット開口部20aにスペーサ23を圧入する際には、スペーサ23が断面楔状であるため、その圧入作業を容易に行える上、装着後のスペーサ23を容易に抜けることのないように保持することができる。
Next, the characteristic effect of the brushless motor 1 having the above-described configuration will be described in detail.
First, in the manufacturing stage, a winding can be wound around each
Further, when the
また、ブラシレスモータ1の完成後に、巻線22への通電が行われた際には、隣り合うティース部21a及び張出し部21cと、これらの間に挟持されたスペーサ23によって、図1の二点鎖線で示す環状の磁路Mを形成することができる。よって、例えばスペーサ23を省いた構成や、隣り合う張出し部間に空間や溝を有する構造と比較し、磁気抵抗の小さい良好な磁路Mを得ることができ、ひいては、当該ブラシレスモータ1のモータ効率を向上することができる。
特に、本実施の形態では、上述したスペーサ23の積層構造及び材質の工夫により、スペーサ23内の渦電流の発生を低減し、モータ効率を効果的に向上することができる。
Further, when the winding 22 is energized after the completion of the brushless motor 1, the
In particular, in the present embodiment, generation of eddy currents in the
また、前記したように、ティース部21a、張出し部21c及びスペーサ23によって磁路Mを形成するようにしているため、ハウジング24を磁路形成のために厚肉にする必要がなく、該ハウジング24を薄肉軽量化して、当該ブラシレスモータ1の小型軽量化をはかることができる。
なお、強度的に十分であれば、上記構成のブラシレスモータ1からハウジング24を省いて、更に小型軽量化をはかることも可能である。
Further, as described above, since the magnetic path M is formed by the
If the strength is sufficient, the
次に、本発明に係る第2の実施の形態であるブラシレスモータ2について、図4〜7を参照して説明する。
このブラシレスモータ2に関しては、上述したブラシレスモータ1に対し、一部構成を変更したものであるため、ブラシレスモータ1と共通する部分については同一の符号を付けることで重複する詳細説明を省略する。
Next, the
The
このブラシレスモータ2は、上記ブラシレスモータ1に対し、ステータ20をステータ20’に置換した構成とされる(図4参照)。
ステータ20’は、ステータコア21’と、巻線22と、スペーサ23’と、スペーサ保持部材30(図6及び7参照)とを具備している。
The
The
ステータコア21’は、上記ブラシレスモータ1と同様に、複数の薄板状の磁性体をロータ軸方向に積層してなり、ティース部21a’、連結部21b’、薄肉部21b1’、張出し部21c’、スロット開口部20a’、スロット空間S等を有する。
さらに、このステータコア21’は、その外周面(詳細には各張出し部21c’の外面)に、ロータ周方向へ連続する凹部21c1’を、ロータ軸方向へ間隔を置いて複数設けている(図5参照)。
Similarly to the brushless motor 1, the
Further, the stator core 21 'is provided with a plurality of concave portions 21c1' continuous in the circumferential direction of the rotor on the outer circumferential surface thereof (specifically, the outer surface of each overhanging
また、スペーサ23’は、上述したスペーサ23と略同様の外観形状を呈し、その外面に、前記複数の凹部21c1’と同ピッチでロータ軸方向へ並ぶ複数の凹部23a’を有する。各凹部23a’は、ロータ周方向において、前記凹部21c1’と連続するように配設される。
図示例のスペーサ23’は、強度向上の観点より、ロータ軸方向へわたる一体の部材として構成される(図6参照)。このスペーサ23’は、渦電流の発生を軽減するために、好ましくは、ステータコア21’よりも固有抵抗が高い材料を用いて構成する。
The
The
スペーサ保持部材30は、図6及び7に示すC型止め輪状の部材であり、拡径方向へ弾性変形するように、バネ材等の弾性金属材料により形成される。
このスペーサ保持部材30の断面形状は、凹部21c1’及び凹部23a’内に嵌り合うとともに、これら凹部から外部に突出しないように設定されている。
このスペーサ保持部材30は、ロータ軸方向に略平行に並ぶ複数の凹部21c1’及び凹部23a’のうちの少なくとも一つに対応して設けられる。そして、このスペーサ保持部材30は、周方向に隣り合う凹部21c1’と凹部23a’の間を跨ぐようにして、これら凹部21c1’及び凹部23a’内に環状に嵌め合わせられる(図7参照)。
The
The cross-sectional shape of the
The
次に、第2の実施の形態である前記ブラシレスモータ2について、その特徴的な作用効果を説明する。
先ず、製造段階においては、ステータコア21’に巻線22が環装され、さらにステータコア21’のスロット開口部20a’にスペーサ23’が装着された後、スペーサ保持部材30が弾性的に拡径されて、ロータ軸方向に略平行に並ぶ複数の凹部21c1’及び凹部23a’のうちの少なくとも一つに装着される。
よって、ステータコア21’に対しスペーサ23’がラジアル方向やスラスト方向(ロータ軸方向)へずれたり外れたりするのを、スペーサ保持部材30によって阻むことができる。
なお、スペーサ保持部材30の装着数は、単数であってもよいし、複数であってもよく、スペーサ23’の装着強度を十分に確保できる範囲内で必要最小限の数とすればよい。
Next, the characteristic effect of the
First, in the manufacturing stage, the winding 22 is mounted on the
Therefore, the
Note that the number of
また、巻線22への通電が行われた際には、上述したブラシレスモータ1と同様に、隣り合うティース部21a’及び張出し部21c’と、これらの間に挟持されたスペーサ23’によって、良好な磁路を形成することができる。
この際、ステータコア21’及びスペーサ23’の外周部には、複数の凹部21c1’及び凹部23a’によって複数の凹凸が形成されているため、これら凹凸によってステータコア21’及びスペーサ23’内の熱を放熱することができる。
Further, when the winding 22 is energized, like the brushless motor 1 described above, the
At this time, since a plurality of recesses and recesses 21c1 ′ and recesses 23a ′ are formed on the outer periphery of the
なお、上記実施の形態によれば、好ましい一例として、スペーサ保持部材30をC型止め輪状に形成したが、このスペーサ保持部材30は、凹部21c1’と凹部23a’に跨るようにして嵌合されるものとすれば、前記形状のものに限定されず、例えば、円弧状の部材とすることも可能である。
In addition, according to the said embodiment, although the
また、上記実施の形態の一例によれば、良好な磁路を形成する観点から張出し部21c(又は21c’)を設けたが、他例としては、この張出し部21c(又は21c’)を図示のものよりも短くしたり省いたりして、ティース部21a(又は21a’)に対する巻線22の巻装作業性をより向上することも可能である。
In addition, according to the example of the above embodiment, the
また、上記実施の形態の一例によれば、好ましい態様としてスペーサ23の材質を、ステータコア21の材質と異なるものとしたが、他例としては、スペーサ23とステータコア21を同材質とすることも可能である。
Further, according to an example of the above-described embodiment, the material of the
また、上記第2の実施の形態によれば、特に放熱性を良好にするとともに小型軽量化をはかるためにハウジング24を省いた態様としたが、他例として、より強度アップをはかる観点からは、上記構成のブラシレスモータ2に対しハウジング24を環装した態様とすることも可能である。
Further, according to the second embodiment, the
また、上記第2の実施の形態によれば、スペーサ23’を、強度向上の観点より、ロータ軸方向へわたる一体の部材としたが、特に渦電流の発生を軽減するようにした他例としては、スペーサ23’を積層板からなる部材とすることも可能である。
Further, according to the second embodiment, the
また、上記第2の実施の形態では、放熱性を良好にする特に好ましい態様として、ステータコア21’とスペーサ23’の双方の外面に凹凸を設けたが、他例としては、上記第2の実施の形態におけるステータコア21’から凹部21c1’を省き、スペーサ23’の外面のみに凹部23a’による凹凸を有する態様とすることも可能である。
また、上記第1の実施の形態においては、積層体からなるスペーサ23の外面に凹凸を設けなかったが、他例として、小型軽量化等のためにハウジング24を省いた態様とする場合には、積層体からなるスペーサ23の外面に凹凸を設けて、放熱性を向上するようにしてもよい。
In the second embodiment, as a particularly preferable aspect for improving heat dissipation, irregularities are provided on the outer surfaces of both the stator core 21 'and the spacer 23'. As another example, the second embodiment described above is used. It is also possible to omit the recess 21c1 ′ from the
Further, in the first embodiment, the outer surface of the
1,2:ブラシレスモータ
10:ロータ
11:ロータコア
12:永久磁石
20,20’:ステータ
20a,20a’:スロット開口部
21,21’:ステータコア
21a,21a’:ティース部
21b,21b’:連結部
21c,21c’:張出し部
21c1’:凹部
22:巻線
23,23’:スペーサ
23a’:凹部
30:スペーサ保持部材
S:スロット空間
M:磁路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2: Brushless motor 10: Rotor 11: Rotor core 12:
Claims (10)
隣り合う前記ティース部間のステータ内周側に、これら両ティース部間を連結する連結部を設けるとともに、両ティース部間のステータ外周側には、両ティース部間のスロット空間とステータ外周の空間とを連通するスロット開口部を設け、
前記スロット開口部内に、磁性体からなるとともに前記スロット開口部毎に独立した部材であるスペーサを装着したことを特徴とするインナーロータ型ブラシレスモータ。 In an inner rotor type brushless motor comprising: a rotor having a permanent magnet; a stator core having a plurality of teeth portions disposed around the rotor in a circumferential direction; and a winding wound around each of the teeth portions. ,
A connecting portion for connecting the two teeth portions is provided on the stator inner peripheral side between the adjacent tooth portions, and a slot space between the teeth portions and a space on the stator outer periphery are provided on the stator outer peripheral side between the two tooth portions. Slot opening to communicate with the
An inner rotor type brushless motor, wherein a spacer which is made of a magnetic material and is independent for each slot opening is mounted in the slot opening.
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